Sanità digitaleservizi e tecnologie ISTRUZIONI PER L’USO

DESTINATARI: CITTADINI, PAZIENTI ED OPERATORI DELLA SANITÀ

SECONDA EDIZIONE

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Le evoluzioni tecnologiche in ambito sanitario: una sfida per la quale dobbiamo necessariamente trovarci preparati.

Il Servizio Sanitario Nazionale (SSN) si trova oggi a fronteggiare uno sce-nario complesso caratterizzato da profondi mutamenti demografici, epi-demiologici e socioeconomici. L’insieme di tali fattori richiede una pro-fonda modifica dello scenario di cura, che deve essere necessariamente sempre più focalizzato sulla gestione del malato cronico e sulla capacità di prendere in carico l’individuo nel lungo termine, oltre che sulla siste-matica messa in atto di modelli diagnostico-terapeutici innovativi.In questo contesto, le tecnologie digitali possono svolgere un ruolo fon-damentale nel trasformare la sanità in un sistema più efficiente e focaliz-zato sul paziente, in cui le persone possano avere accesso istantaneo alle proprie informazioni cliniche e a validi strumenti di supporto alle pratiche cliniche che permettano percorsi di cura personalizzati sulle specifiche necessità e caratteristiche del paziente.Nel caso della sanità digitale, infatti, innovazione non è una semplice so-stituzione del sistema cartaceo analogico con un sistema digitale, ma è anche una grande opportunità per migliorare i processi sanitari e quindi rendere l’intero sistema sanitario più efficace ed efficiente.

Gregorio CosentinoPresidente Associazione Scientifica

Sanità Digitale ASSD

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Per le evoluzioni tecnologiche, anche in ambito sanitario l’ultimo decen-nio sta conoscendo uno sviluppo innovativo mai visto negli anni pre-cedenti, si va dalla Digital Pathology con i vetrini digitali che possono offrire un potente strumento per la consultazione da remoto e per otte-nere un secondo parere sulla interpretazione della morfologia tissutale e cellulare, alla Georeferenziazione per visualizzare su una mappa la posi-zione dei pazienti o delle strutture sanitarie o la rappresentazione epide-miologica dell’occorrenza di eventi sanitari con attribuzione geografica estremamente precisa, dall’ area del Cognitive Computing e Intelligen-za Artificiale e al loro uso per esempio nel campo della genomica e la cura dei tumori, alla Chirurgia Robotica, ultima evoluzione della chirur-gia mininvasiva, successiva alla laparoscopia, in cui il chirurgo non opera con le proprie mani, ma manovrando un robot a distanza, seduto a una console computerizzata posta all’interno della sala operatoria, dall’Inter-net of Things che darà un sostanziale impulso alla Telemedicina, all’Ima-ging Multimodale (anche noto come Imaging Ibrido) che permette di guardare tridimensionalmente all’interno del corpo umano. E infine, in uno dei momenti più drammatici vissuti dalla umanità a causa della pan-demia di coronavirus, non si poteva non evidenziare come le tecnologie digitali possano efficacemente essere messe al servizio delle emergen-ze sanitarie. In questo opuscolo racconteremo dell’esperienza del Policli-nico Universitario Agostino Gemelli e del suo presidio “Columbus”, che è stato adattato in soli dieci giorni in struttura di supporto nel trattamento dei casi di contagio da coronavirus. Nel seguito verranno evidenziati al-cuni ambiti in cui le suddette innovazioni tecnologiche sono diventate essenziali.

Il promotore di questo opuscolo

L’Associazione Scientifica per la Sanità Digitale ASSD

L’Associazione Scientifica per la Sanità Digitale ASSD è stata costitu-ita in un contesto multiprofessionale e multidisciplinare avendo tra i suoi soci il Comitato Infermieri Dirigenti, il Coordinamento Nazionale Associazioni Professioni Sanitarie e la Federazione Nazionale Collegi Professionali Tecnici Sanitari di Radiologia Medica (oggi nella Fede-razione nazionale Ordini TSRM PSTRP), l’Associazione Italiana Tecnici Sanitari di Laboratorio Biomedico, e l’Associazione Italiana Sistemi In-formativi in Sanità.

L’Associazione è impegnata a promuovere la cultura della sanità elettronica, con programmi di formazione e informazione specifici indirizzati sia agli operatori sani-tari che ai pazienti e ai cittadini. Anche questo opuscolo nasce proprio per sostenere questo impegno.

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Salute digitale, verso la medicina personalizzata di Sergio Pillon

Che cosa èLa salute e l’assistenza digitale (Di-gital Health and Care in inglese) si riferiscono a strumenti e servizi che utilizzano le tecnologie dell’in-formazione e della comunicazione (ICT) per migliorare la prevenzione, la diagnosi, il trattamento, il moni-toraggio e la gestione della salute e dello stile di vita. La salute e l’as-sistenza digitale sono gli strumenti per innovare e migliorare l’accesso alle cure e la qualità delle cure stes-se, e aumentare l’efficienza com-plessiva del settore sanitario.Sebbene non esista una definizione

universalmente accettata, il grup-po consultivo di Horizon 2020 de-finisce la medicina personalizzata come “un modello clinico che utiliz-za la caratterizzazione di fenotipi e genotipi individuali (ad esempio la profilazione molecolare, l’imaging medico, i dati sullo stile di vita) per personalizzare la giusta strategia te-rapeutica alla persona giusta al mo-mento giusto e/o per determinare la predisposizione alle malattie e/o per fornire una prevenzione tempe-stiva e mirata”.

I vantaggiAlcuni sostengono che la medici-na è sempre stata personalizzata. Ogni medico che prende sul serio il proprio lavoro cercherà di trovare la migliore soluzione possibile per il paziente che ha davanti; la novità odierna è legata alla grande quan-tità di diverse tipologie di dati che si aggiungono ai dati clinici. Questi hanno il potenziale per supporta-re le decisioni di diagnosi e tratta-mento o addirittura di consentire strategie specifiche di prevenzione. L’obiettivo della medicina persona-lizzata è che ciò accada. In una certa misura, questi approcci sono in uso già oggi, principalmente nel campo del cancro. Ad esempio, i marcatori molecola-ri possono definire sottogruppi di pazienti che rispondono in modo diverso a un determinato tipo di trattamento. A lungo termine, la visione è quella di utilizzare tutta la potenza delle ca-ratteristiche ambientali e molecolari

di ciascun individuo per migliorare l’assistenza sanitaria.La medicina personalizzata è spe-ciale perché è un campo trasversale che può avere successo solo se si uniscono competenza e dati prove-nienti da discipline e settori molto diversi. Inoltre, l’implementazione di approcci di medicina personalizzati ha effetti su tutti i cittadini e pazienti della nostra società. Non solo i go-verni nazionali e regionali, ma anche le istituzioni europee stanno affron-tando le domande su come gover-nare e implementare al meglio la medicina personalizzata nei nostri sistemi sanitari.Nonostante il ritmo delle nuove sco-perte scientifiche, l’attuale sistema della ricerca clinica non affronta pie-namente la domanda clinica quo-tidiana “qual è la linea di condotta più adeguata a questo particolare paziente, in queste condizioni, in questa fase della malattia?”

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L’impatto delle tecnologieCon l’accumulo di grandi quantità di dati relativi alla salute, i metodi per la quantificazione dell’effetto terapeutico si sono evoluti rapida-mente e sono guidati dalle recenti innovazioni nel campo dei cosiddet-ti dispositivi indossabili (wearable), nelle terapie digitali, in statistica, ap-prendimento automatico e Big Data.La sanità digitale consente anche l’uso di strumenti di supporto alle decisioni cliniche (quasi) in tempo reale, consentendo la quantificazio-ne e la definizione delle priorità in presenza di problemi clinici senza risposta univoca o immediata.Non si tratta semplicemente di fa-scicolo sanitario elettronico ma si tratta di sviluppare da un lato stru-menti per l’uso clinico di dati in massima parte eterogenei, come, ad esempio, i dati sulla geoloca-lizzazione o sulle attività, analizzati in modo “longitudinale” (nel tem-po) e “trasversale” (su popolazioni specifiche), con strumenti di lavoro in team per il personale sanitario,

integrando conoscenze e compe-tenze abitualmente considerate al di fuori del settore sanitario (la me-dicina narrativa ad esempio) o i di-spositivi indossabili ed i più recenti “contactless” in grado di raccogliere parametri fisiologici senza bisogno di essere in contatto con il paziente. È più attendibile chiedere ad un pa-ziente quanto ha dormito e quanto ha camminato nell’ultimo mese o ricavare il dato dalla sua smartband (dispositivo indossabile al polso)? E’ meglio fornire suggerimenti al pa-ziente ogni settimana con una tele-fonata o farlo attraverso un’APP nel suo smartphone?La salute del terzo millennio richie-de strumenti per affrontare le sfide della complessità, pazienti non sem-plicemente complicati ma comples-si, (dal latino “cum plexi”, intrecciati) con problemi profondamente in-trecciati l’uno con l’altro e le tecno-logie dell’informazione sono uno degli strumenti principali per affron-tare la complessità.

Chi vi accedeTutti i cittadini, iniziando dalla pre-venzione in tutte le sue sfaccettatu-re, per la prevenzione primaria (stili di vita sani, alimentazione corretta, sportivi) sia attraverso progetti spe-cifici per monitorare e trattare pre-cocemente ed in modo appropriato l’insorgenza di patologie o per pre-venire ricadute e peggioramenti.Le tecnologie digitali aiutano a ga-rantire la “salute per tutti”, una salute precisa e personalizzata; inoltre, la crescita dei costi dei sistemi sani-

tari dovuta agli aspetti demografici pone degli interrogativi di sostenibi-lità. Studi nazionali ed internazionali confermano infatti che un uso più generalizzato e mirato di soluzioni digitali per la personalizzazione del-la cura possono rendere più soste-nibile la spesa sanitaria e migliorare sia gli esiti clinici sia la qualità della vita del cittadino, contribuendo al passaggio dal paradigma del “cura-re” al “prendersi cura”.

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Digital Pathology in Anatomia Patologica e Oncologia di Anna Crescenzi e Roberto Virgili

Che cosa è“La Digital Pathology può essere definita come l’insieme delle tec-nologie e delle applicazioni che consentono l’analisi di dati e delle immagini (digitalizzate ad alta riso-luzione) permettendo la condivi-sione delle stesse tra operatori (sia nella stessa sede che a distanza). Si inserisce nel workflow diagnostico-terapeutico del paziente e nella

piattaforma di gestione della medi-cina digitale. Un esempio di digital pathology in Anatomia Patologica è il vetrino digitalizzato attraverso idonee stru-mentazioni, che può essere analiz-zato, interpretato, condiviso ed og-getto di applicazioni di Intelligenza Artificiale (A.I.) di supporto alla dia-gnostica.”

VantaggiLa “Digital Pathology” offre molteplici vantaggi in diversi ambiti della pato-logia sia per gli operatori del settore, che per i pazienti ed i professionisti in formazione.• Gli operatori del settore possono

condividere dati ed immagini ef-fettuando un consulto tra pari con-temporaneamente su determinati casi clinici. Il consulto può anche essere realizzato in tempi differiti, per esempio tra luoghi distanti con diversi fusi orari. Può inoltre essere instaurata la possibilità di “smart working” con idonee reti e percorsi dedicati.

• I pazienti possono usufruire di una “second opinion” senza dispendio-si spostamenti personali e spedi-zione di materiale diagnostico evi-tando possibili deterioramenti e/o smarrimenti dello stesso.

• I docenti possono utilizzare tale strumento per la formazione di professionisti immagazzinando e rendendo disponibili casi paradig-matici o di particolare interesse a scopo didattico.

• Immagini istologiche digitali pos-sono essere utilizzate per la stan-dardizzazione dei criteri della re-fertazione diagnostica attraverso confronto con patologi dedicati.

• Il vetrino digitale si presta ad elabo-razione visiva e misurazioni automa-tiche ottimizzando ad esempio la riproducibilità nella conta di espres-sione di fattori diagnostici/progno-stici/predittivi di risposta alla terapia.

• I vetrini istologici digitalizzati pos-sono essere associati al caso clini-co in grandi database nazionali ed internazionali, ad esempio i registri tumori, permettendo la rapida valu-tazione o rivalutazione retrospettiva di specifici aspetti morfologici per ricavare dati prognostici e predittivi su larga scala.

• Nell’ambito della medicina moleco-lare, l’immagine digitale combinata al dato di analisi genomica permet-te l’associazione clinico-morfologi-ca-molecolare a supporto della co-noscenza di processi oncogenetici e della “network medicine” di siste-mi biologici complessi.

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L’impatto delle tecnologieLa strumentazione hardware ne-cessaria per la digitalizzazione del vetrino istologico è in costante evo-luzione e rende progressivamente più accessibile e facile da utilizzare il sistema digitale.Punti critici della tecnologia per la di-gitalizzazione istologica sono: la ca-pacità degli scanner in termini di nu-mero di vetrini caricabili, la messa a fuoco automatica e continua durante l’acquisizione e la velocità di acquisi-zione, nonché l’ingombro ed i costi di acquisto e mantenimento.Altro punto rilevante è l’utilizzo della memoria per l’archiviazione. I vetrini digitali richiedono infatti server con enormi volumi di memoria, in termini di Terabyte, per mantenere le imma-gini digitalizzate, in special modo se tali immagini devono essere reperibili in modo immediato e non differito. La tecnologia recente ha sviluppato scanner con funzione software abile a selezionare l’area occupata dalla se-zione istologica e acquisire pertanto solo la parte di interesse di tutto il vetri-

no, riducendo significativamente l’im-patto di memorizzazione. Lo spazio di memoria rimane tuttavia un punto ancora da migliorare. Fondamentale è poi l’integrazione degli scanner con i sistemi di gestione aziendali affinché i vetrini istologici, riconoscibili tramite barcoding con codice univoco, siano identificati dallo scanner e le relative immagini digitali siano correttamente inserite nel sistema di tracciabilità ed associate al paziente.Un recentissimo avanzamento tecno-logico ci offre la possibilità di ottene-re immagini digitali direttamente dal campione di tessuto senza necessità di allestimento del vetrino istologico. Questi sistemi si basano sulla acqui-sizione confocale laser di tessuto trattato solo con colorazioni rapide e ne forniscono una immagine di-gitale la cui qualità sta migliorando progressivamente con l’update della strumentazione. La nuova tecnolo-gia si presta per diagnosi rapide, ad esempio le intraoperatorie, con ese-guibilità veloce anche da remoto.

Chi vi accedeLa Digital Pathology è attualmente uno strumento utilizzato prevalen-temente per didattica e per second opinion tra professionisti. Più recen-temente si stanno sviluppando l’in-serimento del vetrino digitale nei registri oncologici e l’utilizzo come standard diagnostico. Sono pochi i Centri di Anatomia Patologica in Italia che hanno spostato l’intero processo di refertazione su vetrino

digitale. Fattori frenanti sono, oltre ai costi ed al necessario adattamento a nuove modalità lavorative, gli aspetti legislativi e di responsabilità medico legale ancora nebulosi in questo set-tore, nonché gli aspetti contrattuali per il riconoscimento dei teleconsul-ti. Infine va sottolineato che l’intero processo digitale richiede infrastrut-ture adeguate e protocolli per la si-curezza nella protezione dei dati.

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Il ritorno al futurodell’Intelligenza Artificiale di Salvatore Fregola

Che cosa èL’espressione «intelligenza artifi-ciale», o IA, è nata nei primi anni cinquanta con lo scopo di definire macchine capaci di adottare com-portamenti simili a quelli degli esseri umani.Inizialmente, la letteratura e il cinema di fantascienza hanno notevolmente contribuito a creare un immaginario stereotipato dell’IA attraverso la rap-presentazione di computer senzienti, cioè dotati di una coscienza artificia-le (come HAL in 2001 Odissea nello Spazio), robot e androidi più o meno coscienziosi (tutti quelli di Isaac Asi-

mov e Phil Dick), Terminator vari, ec-cetera. Oggi l’intelligenza artificiale non deve essere più considerata come un’immagine da fantascienza, ma come l’inarrestabile espansione della scienza dei calcolatori.L’IA è una disciplina che si interessa di sviluppo di modelli teorici, della loro implementazione in software e di sistemi hardware a supporto, che portano l’elaboratore a “simulare” o ad avere un comportamento para-gonabile, in una certa misura, all’in-telligenza umana. La discussione complessiva sull’IA si è sviluppata

attraverso concettualizzazioni infor-matiche e filosofiche sulla possibilità stessa che le macchine possano ave-re intelligenza.L’intelligenza artificiale in ambito sa-nitario si riferisce principalmente a medici e ospedali che accedono a vasti set di dati di informazioni po-tenzialmente salvavita. Ciò include i metodi di trattamento e i loro risulta-ti, i tassi di sopravvivenza e la velocità

delle cure raccolte in milioni di pa-zienti, località geografiche e innume-revoli e talvolta interconnesse condi-zioni di salute. La nuova potenza di elaborazione è in grado di rilevare e analizzare le tendenze grandi e pic-cole dai dati e fare previsioni attra-verso l’apprendimento automatico, basato su Reti Neurali, e progettato per identificare i potenziali risultati sulla salute.

VantaggiIl campo della sanità è attualmente interessato allo sviluppo di nume-rose applicazioni che integrano l’in-telligenza artificiale nella risoluzione di una platea abbastanza grande di problemi quali l’analisi automatica di immagini, la diagnosi automatica, l’analisi di dati e il supporto in sala operatoria.Lo sviluppo di reti neurali consente l’i-dentificazione di nuovi antibiotici che funzionano contro un’ampia gamma di batteri, compresi ceppi considerati finora resistenti ai farmaci e, sempre

in ambito farmacologico, analizzare le rilevazioni degli effetti collaterali dei trattamenti.Pertanto, i sistemi dotati di intelligen-za artificiale possono aiutare i medici a migliorare le diagnosi, a prevedere la diffusione di malattie e a persona-lizzare i trattamenti.Metodi di analisi predittiva basati su IA consentono un notevole rafforza-mento della prevenzione sanitaria, emulando ed anticipando situazioni di emergenza e prevedendo la dif-fusione di patologie, consentendo di

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pianificare il coordinamento dei team di assistenza.Grazie a una solida implementazione dell’intelligenza artificiale nelle strut-ture sanitarie il personale medico è in

grado di risparmiare tempo prezioso speso in burocrazia, analisi dei dati e nella compilazione di report, dando così più spazio alla relazione con i pa-zienti ed alla Ricerca.

L’impatto delle tecnologieLe più recenti applicazioni di intelli-genza artificiale sono basate sull’a-nalisi massiva di grandi moli di dati (spesso chiamati Big Data) prodotti dalle recenti tecnologie per l’investi-gazione dei pazienti quali ad esem-pio le recentissime macchine per l’analisi del genoma dei pazienti, o le ormai diffusissime macchine per la diagnostica per immagini e le cartelle cliniche elettroniche che organizzano e conservano tutta la storia sanitaria di grandi coorti di pazienti.L’intelligenza artificiale e l’evoluzione dei sistemi di calcolo hanno favorito lo sviluppo di tecnologie legate alla chirurgia assistita dai robot, soprat-tutto nella microchirurgia. Oggi è possibile utilizzare un robot assistito dall’intelligenza artificiale per sutu-

rare microscopicamente piccoli vasi sanguigni, alcuni dei quali piccoli solo 0,03 millimetri. Il robot replica i movimenti della mano del chirurgo su una scala in miniatura normaliz-zando i movimenti e impedendo na-turali tremori in ambito microscopico.In ambito sanitario IBM Watson è certamente uno dei software di rife-rimento nel mondo dell’IA e viene ormai correntemente utilizzato per individuare trattamenti specialistici per i malati di cancro. Il software, in-stallato su hardware dotato di elevata capacità computazionale, è in grado di eseguire l’analisi dei big data per determinare le opzioni di trattamen-to corrette per le persone con tumori che presentano anomalie geneti-che. Un altro software di riferimento

è l’app Healthcare di Google Cloud che rende più facile per le organizza-zioni sanitarie raccogliere, archiviare e accedere ai dati. L’intelligenza artificiale utilizzata in Google Cloud elabora i dati dalle car-telle cliniche elettroniche dei pazien-ti attraverso reti neurali e trasforma i dati in informazioni fornendo agli operatori sanitari un sistema a sup-porto delle decisioni cliniche migliori e più adeguate al singolo paziente. Non sono da sottovalutare valutazio-ni di “impatto” in termini tecnologici

e “la necessità di un approccio etico all’Intelligenza Artificiale promuo-vendo tra organizzazioni, governi e istituzioni un senso di responsabilità condivisa con l’obiettivo di garantire un futuro in cui l’innovazione digita-le e il progresso tecnologico siano al servizio del genio e della creatività umana“. Il “White Paper on Artificial Intelligence”, del 19 febbraio 2020, è uno dei primi atti formali in cui la Commissione Europea si propone di tracciare il percorso da seguire per la regolamentazione dell’IA.

Chi vi accedeLe limitate risorse economiche e l’ele-vato livello di complessità, certamen-te non favoriscono la diffusione e lo sviluppo di soluzioni di Intelligenza Artificiale nel nostro sistema sanitario. Direttori, i medici specialisti, i dirigen-ti infermieristici, i medici di medicina generale, gli epidemiologi sono gli operatori maggiormente interessati alle tecnologie basate su IA. Nei set-tori della ricerca medica e farmacolo-

gica l’IA costituisce una realtà conso-lidata.L’affermazione dell’Intelligenza Arti-ficiale segue l’intero processo di svi-luppo della Sanità Digitale attraverso la raccolta di dati da trasformare in in-formazione di qualità con l’adozione sempre più diffusa delle Cartelle Clini-che Elettroniche, dei sistemi di gestio-ne delle immagini diagnostiche, ed interconnessioni sempre più evolute.

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Imaging multimodale di Antonio di Lascio e Alfredo PalmieriGruppo italiano Tecnici di Medicina Nucleare

(Gi-TMN) – FNO TSRM PSTRP

Che cosa èNel nostro corpo le alterazioni mo-lecolari e funzionali precedono la comparsa di sintomi e danni morfo-logici, particolarmente interessante in oncologia, cardiologia e neuro-logia. Con l’imaging molecolare è possibile studiare le alterazioni fun-zionali, somministrando al paziente, in una posologia innocua, specifici traccianti radioattivi (radiofarmaci) che si comportano in maniera analo-ga alle biomolecole naturali dei pro-cessi che si vogliono studiare, con il vantaggio di essere rilevabili con opportuni sistemi (Gamma Camera

o PET), dall’esterno, ottenendo una mappatura funzionale o metabolica della loro distribuzione.L’imaging multimodale, anche cono-sciuto come imaging ibrido, è otte-nuto dalla combinazione degli studi funzionali di medicina nucleare con metodiche di imaging morfologico, come Tomografia Computerizzata (TC) o Risonanza Magnetica (RM), uti-lizzando sofisticate apparecchiature che presentano due strumentazioni complementari (esempio TC e PET) integrate in un unico sistema ed in grado di acquisire, in un’unica sedu-

ta, immagini funzionali (come SPECT o PET) della distribuzione metabo-lica del radiofarmaco ed immagini morfologiche (TC o RMN) di valuta-zione della struttura anatomica. Dalla loro combinazione è possibile otte-

nere immagini di “fusione” visualiz-zando, grazie a scale di colore diver-se, una mappa anatomo-funzionale dell’organo o apparato, valutando contemporaneamente morfologia e metabolismo.

VantaggiL’imaging multimodale, permette di:1. correggere l’attenuazione che i fo-

toni emessi dal radiofarmaco som-ministrato subiscono nel percorso di attraversamento dal corpo del paziente al sistema di rilevazione dell’apparecchiatura, realizzando immagini più definite, prive di ar-tefatti ed aumentando la sensibilità dell’apparecchiatura;

2. compensare la bassa risoluzione spaziale dell’imaging funzionale PET o SPECT (riferita ad organi ed apparati) con quella ad elevato dettaglio anatomico tipica dei si-stemi morfologici (TC o RMN), lo-calizzando anatomicamente e ca-ratterizzando radiologicamente le alterazioni di distribuzione del RF.

Tali benefici, si traducono in una mi-gliore sensibilità (capacità di localizza-re una lesione) ed una maggiore spe-cificità, discriminando e localizzando le sedi morfologiche di accumulo di ra-diofarmaco, sia patologiche che fisio-logiche, evidenziando tessuti morfolo-gicamente normali ma funzionalmente anomali, un valore aggiunto soprattut-to in campo oncologico, nella stadia-zione della malattia e nel controllo in corso di terapia o a fine trattamento.Inoltre l’imaging multimodale è da diverso tempo sfruttato in campo ra-dioterapico per definire, anche dal punto di vista biologico-molecolare, il target-bersaglio, migliorando l’ac-curatezza ed ottimizzando il piano di trattamento.

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La Chirurgia Robotica di Graziano Pernazza

Che cosa èLa chirurgia robotica è considerata la più avanzata evoluzione della chi-rurgia laparoscopica. Le esperienze precedenti alla applicazione clinica risalgono agli anni ’80, quando si pensava che potesse essere utile in contesti di guerra o disastro am-bientale. Poi, negli anni ‘90 è stata messa a punto la tecnologia che nel corso degli anni si è diffusa nelle sale operatorie di tutto il mondo.La strumentazione attualmente di-sponibile è piuttosto sofisticata, composta da una consolle di co-mando, uno o più carrelli su cui sono montati i bracci robotici e un

sistema di visione. Il robot non agi-sce in autonomia; è sempre il chirur-go, che deve comunque essere ade-guatamente formato, a comandarne i movimenti. L’operatore, anziché essere accanto al paziente sul tavo-lo operatorio, siede ad una consolle, dispone di una visione tridimensio-nale, magnificata, ad alta definizio-ne e controlla 3 o 4 bracci robotici, su cui sono montati strumenti minia-turizzati in grado di riprodurre i mo-vimenti della mano, consentendo di eseguire l’intervento con grande precisione.

L’impatto delle tecnologieAlla tradizionale Gamma Camera, nel tempo, si sono affiancati prima i siste-mi PET e successivamente i sistemi “ibridi”, soprattutto PET/TC, ma anche SPECT/TC e negli ultimi anni PET/RM, sistemi molto complessi, sia dal punto di vista tecnologico che operativo. Ne-gli ultimi anni la ricerca tecnologica ha permesso di realizzare apparecchiatu-re più performanti, introducendo mo-derni sistemi di rilevazione comple-

tamente digitali che offrono migliori prestazioni, grazie anche ad evolute work station per il post-processing dotate di intelligenza artificiale. L’evoluzione tecnologica di queste apparecchiature è fortemente colle-gata ai progressi scientifici raggiunti in ambito radiofarmaceutico, con la sin-tesi e produzione di nuove molecole radioattive, aprendo nuove frontiere dell’imaging molecolare.

Chi vi accedeL’imaging multimodale non comporta nessun rischio e tutti i pazienti posso-no accedervi secondo prescrizione del medico specialista e sono parti-colarmente indicate nello studio di patologie oncologiche, cardiache e neurologiche. La dose di radiazioni assorbita dal paziente è molto bassa e grazie alle nuove tecnologie ridotta al minimo, sia in termini di somministra-zione di radiofarmaco, sia per l’esposi-zione a raggi X.

Le apparecchiature multimodali han-no raggiunto una buona diffusione sul territorio nazionale, sia in strutture pubbliche che private ed accreditate. È opportuno precisare che, mentre per alcune tipologie di prestazioni, so-prattutto in ambito PET, l’imaging mul-timodale è intrinseco alla tecnologia stessa, in altre situazioni è scelta dello specialista, quale prestazione accesso-ria o di completamento diagnostico della normale pratica scintigrafica.

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L’impatto delle tecnologieDagli anni ’90, la tecnologia ha su-bito numerose evoluzioni. Sono migliorati i sistemi di visione e di controllo, è aumentata la miniaturiz-zazione meccanica e si è ampliata la disponibilità di strumenti. L’aspetto più interessante ed evidente è lo sviluppo e l’integrazione di una piat-taforma di chirurgia digitale.Attualmente la tecnologia rende di-sponibili per l’operatore, attraverso un unico centro di controllo, molte informazioni. La visione anatomica può essere migliorata mediante la fluorescenza, che consente di identi-ficare ulteriori dettagli, discriminare le strutture e valutare l’apporto ematico dei tessuti. Alcuni strumenti possono essere dotati di sensori che possono determinare l’energia da erogare per la coagulazione ottimale, oppure va-lutare lo spessore e la consistenza pri-ma di azionare una suturatrice, rego-lando automaticamente la chiusura dei punti. Queste e altre informazioni sono oggi utili a migliorare efficienza e sicurezza degli interventi.

In futuro sarà possibile avere altre evoluzioni. La “augmented reality” consentirà di sovrapporre alla vi-sione reale i modelli tridimensionali derivati dagli esami radiologici de-gli organi per identificarne le parti non visibili. L’elaborazione delle immagini provenienti da procedure chirurgiche omogenee alimenterà la raccolta di “big data” che consen-tiranno di elaborare strategie per la standardizzazione. Sarà possibile eseguire interventi “simulati” prima di eseguirli realmente. Miglioreran-no le possibilità di training.Della disponibilità di informazioni si gioveranno le applicazioni di intelli-genza artificiale ad ausilio di sistemi chirurgici intelligenti, ad alta preci-sione e, per alcuni aspetti, semiau-tonomi.Il presente della chirurgia robotica non è, probabilmente, che l’espres-sione iniziale di un’era chirurgica, nella quale il crescente sovrapporsi di tecnologia e mininvasività aprirà nuovi scenari terapeutici.

VantaggiLa chirurgia robotica offre i suoi van-taggi più evidenti negli interventi di elevata complessità, sebbene alcu-ni aspetti siano apprezzabili anche nelle situazioni routinarie. Tra i chi-rurghi che usano il sistema roboti-co è opinione diffusa che tale stru-mentazione migliori la precisione e il controllo, permettendo di vedere meglio il campo operatorio rispetto alle tecniche convenzionali. Que-sto consente di affrontare con una tecnica mininvasiva interventi che, invece, potrebbero essere difficili o addirittura impossibili.In effetti, con il robot, si riduce sen-sibilmente il rischio di conversione all’intervento a cielo aperto, a bene-ficio del risultato complessivo.La letteratura scientifica evidenzia che con la tecnica robotica i pazien-ti possono beneficiare dei seguenti

vantaggi clinici: 1. minime perdite di sangue durante l’intervento e quin-di ridotta necessità di trasfusioni; 2. più rapido recupero post-operato-rio e quindi riduzione dei giorni di degenza; 3. riduzione del rischio di conversione a chirurgia tradizionale rispetto alla laparoscopia; 4. minore incidenza di complicanze in alcuni interventi.Da un punto di vista tecnico i van-taggi sono legati alla possibilità di una maggiore precisione chirurgica, resa possibile dalla visione tridimen-sionale naturale e alla disponibilità di strumenti articolati, il che rende possibile affrontare in sicurezza an-che gli interventi più complessi, la cui indicazione alla chirurgia laparo-scopica è tuttora limitata, ottenendo risultati qualitativamente superiori.

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Le tecnologie digitali al servizio delle emergenze sanitarie di Emilio Meneschincheri

Che cosa èLa pandemia COVID-19 esplosa all’improvviso all’inizio del 2020 ha messo a dura prova i sistemi sanita-ri di tutto il mondo evidenziandone punti di forza e punti di debolezza. L’Italia è stata purtroppo la seconda Nazione ad essere colpita dall’infe-zione e ha dovuto fronteggiare l’e-mergenza senza disporre di un ben-ché minimo bagaglio esperienziale. In questo contesto, il nostro Sistema Sanitario Nazionale, tra i migliori al mondo, ha risposto al meglio del-le proprie possibilità, ovviamente con non poche difficoltà in quanto

il dimensionamento del sistema era tarato rispetto ad una gestione ordi-naria di domanda di salute. Uno dei principali punti critici emersi è sta-to sicuramente il forte stress subito dalle strutture ospedaliere in quan-to il territorio, in alcuni casi, non è riuscito a drenare sufficientemente il forte incremento della domanda di servizi sanitari. Essenziale il ruolo che la funzione IT aziendale ha gio-cato in ambito ospedaliero, in team con le altre funzioni aziendali, al fine di organizzare in maniera rapida una efficace risposta all’emergenza.

Chi vi accedeLa chirurgia robotica è ormai una re-altà consolidata e disponibile in mol-ti ospedali italiani. La complessità della tecnologia e i costi di gestione ne rendono ragionevole l’utilizzo in contesti in cui ne venga garantita la sostenibilità, quindi vanno privilegiate le indicazioni che rendano possibile apprezzarne il vantaggio clinico ed un volume adeguato di prestazioni. At-tualmente, oltre alle note indicazioni in chirurgia urologica, le applicazioni migliori sono quelle in cui sono pre-senti elevate complessità, necessità di grande precisione e limitata possi-

bilità della chirurgia laparoscopica. La letteratura scientifica ha evidenziato i migliori risultati nella chirurgia onco-logica toracica e addominale ma sono stati rilevati vantaggi anche in altri set-tori, generalmente in serie di pazienti trattati nelle istituzioni di maggiore esperienza e ad alto volume.Attualmente i limiti alla diffusione su ampia scala sono costituiti essenzial-mente dai costi, dalla limitata disponi-bilità di sistemi robotici e dal numero esiguo di chirurghi adeguatamente formati.

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L’impatto delle tecnologie• La Telemedicina La forte capacità trasmissiva del virus ha dato una forte accelerazione alla tele-medicina e principalmente ai seguenti modelli:o Televisita e Teleconsulto. Al fine di evitare contatti e, onde evitare che i pa-zienti con patologie no-covid si rechino in ospedale, si è implementata una piat-taforma composta da un APP ad uso del paziente ed una stanza virtuale ad uso dei medici da dove svolgere la Televisita.o Telemonitoraggio. Con l’obiettivo di decongestionare l’ospedale – è stata utilizzata una struttura di prossimità uti-lizzata come una RSP ove sono trattati pazienti infetti non gravi. In tale struttu-ra, alcuni pazienti sono sottoposti ad un monitoraggio automatico tramite devi-

ce medicali certificati che trasmettono i parametri misurati ad una centrale di ascolto, dove il personale medico può monitorarne l’andamento ed intervenire tempestivamente in caso di necessità.• Le infrastrutture IT Anche le infrastrutture IT hanno giocato un ruolo importante, in primo luogo la rete WAN, stressata dalle innumerevo-li connessioni legate alla concessione massiva dello smart working per chi poteva svolgere il proprio lavoro, in sicu-rezza, presso la propria abitazione. Gran-de lavoro è stato fatto lato Client e rete LAN, per allestire nuove terapie intensi-ve (ICU), installando, su ogni posto letto, postazioni sanificabili (all-in-one) colle-gate ai medicali (ventilatori, etc.) e alla cartella clinica elettronica di area critica.

VantaggiI vantaggi prodotti dalla introduzione delle più avanzate tecnologie nell’IT ospedaliera del Gemelli sono stati va-riegati, ma si possono raggruppare ma-croscopicamente in due macro aree:

• Del coordinamento e dei progetti Per ogni evento straordinario che ge-nera uno shock negativo e conseguen-temente una crisi, deve essere previsto un “piano di gestione” affinché le atti-vità siano “il più possibile” coordinate e le forze in gioco canalizzate verso il perseguimento degli obiettivi. All’in-sorgere della crisi, come da procedura aziendale, sono stati creati dei tavoli di coordinamento a vari livelli, con all’api-ce il “comitato di gestione della crisi”, organo apicale di indirizzo e di control-lo, ed in cascata altri comitati “operativi” tra cui quello IT. Il comitato IT ha l’o-biettivo di aggiornare sull’andamento del problema, di fissare nuovi obiettivi rispetto a quelli già fissati e di monito-rare l’avanzamento delle attività.In prima istanza, gran parte delle pro-gettualità in corso prima della crisi sono

state portate ad un livello di priorità più bassa. Tempestivamente, sono stati sospesi tutti gli incontri “de visu”, sono state riviste le modalità di conduzione dei meeting e delle riunioni utilizzando strumenti di collaboration come Teams, Skype, ed altre modalità atte ad evitare contatti.Ove possibile sono stati adottati mo-delli di lavoro agile così da dare con-tinuità alle attività riducendo i rischi di contagio.

• Aggiornamento dei processi e degli applicativi ospedalieriLe attività emergenti in questa crisi sono state principalmente quelle lega-te alla riconfigurazione, anche radicale, dell’assetto organizzativo dell’ospeda-le, consistenti nella trasformazione del presidio Columbus in COVID2 e nella trasformazione di alcune Unità di Cura e dei reparti del Policlinico in COVID, con la revisione anche sostanziale di alcuni processi per la gestione dei pa-zienti, in ottica di separazione e segre-gazione.

Chi vi accedeI pazienti con COVID-19 ricoverati presso i reparti della Fondazione Poli-clinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS e presso i reparti del Columbus COVID-2 Hospital, adattato in soli die-

ci giorni in struttura di supporto nel trattamento dei casi di contagio da coronavirus, in aggiunta ai reparti de-dicati a pazienti COVID-19 del Policli-nico Gemelli.

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Georeferenziazione in Sanità a cura del Geosmartcampus

Che cosa èCon il termine georeferenziazione ci si riferisce all’insieme delle tecniche e procedure che permettono di de-terminare la posizione di una entità cartografica all’interno di un sistema di riferimento. Il dato geografico contiene la posizione (latitudine, lon-gitudine ed altezza) del punto che si vuole geolocalizzare. In alcuni casi è importante anche il tempo e cioè l’i-stante al quale sono riferite le coordi-nate. Un chiaro esempio dell’uso del dato temporale è l’analisi dell’anda-mento delle epidemie, e la localizza-zione dei pazienti, oppure l’occupa-

zione dei posti letto in un ospedale e così via. Il dato o i dati possono essere contenuti semplicemente in tabelle (ad esempio Excel) che molto facilmente possono essere rappre-sentate con la piattaforma Esri su di una mappa. Quando si parla di dati geografici in sanità immediatamente vengono in mente le mappe ed in particola-re quelle legate all’epidemiologia. L’uso del dato geografico è invece molto più ampio perché permette di utilizzare strumenti di analisi evoluti e potenti che consentono ai medici

ed ai manager della sanità, e a chi ci governa, di prendere le opportune decisioni con tempestività e ponde-razione. La piattaforma, alimentata con i dati territoriali, è integrabile e aperta alle diverse soluzioni disponibili sul ter-ritorio, consentendo di realizzare e

gestire scenari multicriteria e analisi “what if” come ad esempio scenari epidemiologici, andamento di un contagio, gestione infrastruttura sa-nitaria con il suo personale, strumen-ti e servizi, gestione delle emergenze e tanto altro ancora.

VantaggiIl vantaggio principale è dovuto alla possibilità di elaborare il dato geo-grafico in modo tale che si presta ad essere analizzato ed utilizzato da chi deve prendere delle decisioni, pre-sentandolo eventualmente su mappe per facilitarne la comprensione. Un classico esempio è costituito dalla rappresentazione del posizionamento di un gruppo di ammalati, dell’espan-dersi di una epidemia, dal posiziona-mento di un presidio sanitario rispetto alla localizzazione dei pazienti, dalla logistica all’interno ed all’esterno de-gli ospedali, dal tracciamento di uno o di un gruppo di ammalati per cono-scere e seguirne l’evoluzione tempo-

rale. L’elaborazione del dato geografi-co e dei suoi dati ancillari consente di procedere ad ulteriori analisi. Ad esempio l’analisi mediante rap-presentazione cartografica permette di individuare il centro di localizza-zione (focolaio) di una epidemia e di poterlo correlare alla situazione del territorio (come fece John Snow a Londra durante l’epidemia del colera nel 1854 salvando molte vite umane), di pianificare quindi gli interventi ne-cessari, di ottimizzare l’uso dei mezzi di soccorso quali ambulanze, mezzi della protezione civile, la localizzazio-ne dei pazienti durante un’epidemia, e tantissime altre applicazioni.

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Ad esempio nella gestione dell’emer-genza Covid-19 l’utilizzo di una piatta-forma di georeferenziazione ha per-messo di sviluppare in poco tempo, in un approccio multicanale in funzione

dell’Operatore, soluzioni a supporto di Protezione Civile, Istituto Superiore di Sanità, Regioni, Comuni, Ospedali, etc.

L’impatto delle tecnologieLa raccolta e la condivisione dei dati del monitoraggio sanitario risulta essere una delle attività più critiche per la maggior parte delle organiz-zazioni in fase di gestione ordinaria e ancor più in emergenza. L’adozione di una piattaforma di georeferenziazione permette ai re-sponsabili delle attività di poter ri-solvere tale criticità attraverso la di-sponibilità e condivisione in tempo reale di dati aggiornati e più precisi (grazie all’eliminazione della catena dei trasferimenti).L’epidemia di Covid-19 ha eviden-ziato l’importanza di poter utilizzare una piattaforma di georeferenziazio-ne, come strumento determinante per avere una visione e analisi cer-ta della situazione organica e i suoi

diversi impatti sul territorio a livello sanitario, sociale ed economico. Attraverso l’uso della piattaforma di georeferenziazione non si crea

nessuna catena: ogni struttura invia, con periodicità definite, i dati real time direttamente alla Direzione at-traverso l’uso di App, utilizzabili da Browser, Smartphone e Tablet, facili da usare e per cui non occorre for-mazione specifica. L’utilizzo di queste App garantisce già nella fase di acquisizione del dato sia la qualità (tramite scelte

guidate) che la georeferenziazione del dato stesso. La Direzione e ogni altro Operatore avrà quindi la disponibilità real time del dato attendibile sia in termini di qualità che di tempo. La disponibi-lità è assicurata attraverso una Da-shboard, una web application con l’utilizzo del sistema di georeferen-ziazione o tramite web service.

Chi vi accedeLa disponibilità della piattaforma di georeferenziazione è una parte es-senziale per la creazione e operatività dell’infrastruttura sanitaria. L’utilizzo e conseguente accesso a tale piattaforma segue un approccio mul-ticanale e multi utente: l’Istituto Supe-

riore di Sanità, gli Ospedali, i Centri di Analisi, le Regioni, i Comuni, le asso-ciazioni di riferimento, la Croce Rossa, la Protezione Civile, gli Enti di Ricerca e Formazione e tutti gli attori coinvolti nella gestione delle attività ordinarie ed emergenziali.

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Glossario: le dieci parole chiave della Sanità Digitale... di Sergio Pillon e Giancarlo De Leo

Big DataRaccolta eterogenea di dati così estesa in termini di volume, luoghi di archiviazione e varietà di formati da richiedere tecnologie e metodi anali-tici specifici per l’estrazione di valore o conoscenza.

Digital Health and Care (Salute e Cura Digitale)Utilizzo di tecnologie d’informazione e comunicazione per lo sviluppo, il supporto e l’interconnessione di tutti i processi e dei professionisti sanitari con i pazienti.

Digital Therapeutics (Dtx)Ambito specifico della Digital Health in cui il trattamento sanitario è basato sull’uso di software, o soluzioni gui-date dal software, in abbinamento a dispositivi hardware e/o a terapie mediche tradizionali come i farmaci o cambiamenti dello stile di vita.

Fascicolo Sanitario Elettronico – FSEStrumento attraverso il quale il cit-tadino ed il professionista sanitario possono archiviare, tracciare e con-sultare la storia sanitaria, per garanti-

re un servizio più efficace, appropria-to ed efficiente.

Internet of Things (IoT) Internet degli oggettiNeologismo riferito alle reti di stru-menti interconness con sistemi cen-trali che ne elaborano, spesso in modo semiautomatico, le informa-zioni, generando rapporti derivati dalle specifiche interazioni tra i pa-rametri rilevati e/o allarmi. Ad esem-pio, il monitoraggio dei parametri vitali in modo aggregato fornisce in-formazioni sullo stato di salute e non solo sul singolo parametro osservato.

Intelligenza Artificiale (IA)Disciplina appartenente all’informati-ca che studia algoritmi, metodologie e tecniche che consentono di ela-borare risposte complesse a fronte della immissione di grandi quantità di dati (domande), sulla base degli algoritmi costruiti in modo automati-co durante la fase di apprendimento

Medicina PersonalizzataÈ un modello che propone la perso-nalizzazione della salute e delle cure, con decisioni su misura per quel pa-

ziente, in quel momento della sua pa-tologia, in quella fase della sua vita. Si integra con la Salute e Cura digitale (gli strumenti) e con la Medicina del-le 4P, una architettura clinica basata su una visione generale e d’insieme del paziente. Le 4P stanno per pre-venzione, predizione, personalizza-zione e partecipazione.

Telesalute (Telemedicina)Una modalità di esecuzione delle prestazioni sanitarie realizzata attra-verso l’uso di tecnologie che permet-tono la cura di un paziente quando il medico ed il paziente non sono nello stesso luogo, o più in generale di fornire servizi di diagnosi e cura a distanza. Include, in modo non esau-stivo, la Televisita, la Teleassistenza, il Teleconsulto, il Telemonitoraggio, la Telerefertazione.

Sanità 4.0 (Salute 4.0)In analogia con i modelli dell’indu-stria 4.0 viene generalmente intesa come un modello di erogazione dei servizi sanitari ripensato e riprogetta-to alla luce dell’utilizzo della Digital Health. Non la semplice digitalizza-zione dei processi bensì un ripensa-mento completo degli stessi.

Wearable (indossabile)Dispositivi elettronici indossabili che permettono di registrare parametri fisiologici, ad esempio l’attività fisica della persona, o di elaborarne di più complessi, ad esempio la qualità del sonno e solitamente di trasmetterne i dati nel cloud in modo diretto o attra-verso il proprio smartphone.

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... e le parole chiave per l’Imaging Multimodale (o Ibrido) di Antonio di Lascio e Alfredo Palmieri

Gamma CameraApparecchiatura di medicina nucle-are in grado di rilevare le radiazioni emesse dai radiofarmaci sommi-nistrati alla persona sottoposta ad esame scintigrafico, con lo scopo di creare un opportuno imaging dia-gnostico.

SPECT (tomografia ad emissione di fotone singolo)Tipologia di acquisizione tomogra-fica, attraverso gamma camera, in grado di fornire immagini funzionali 3D della biodistribuzione del radio-farmaco somministrato.

TC (tomografia computerizzata)Apparecchiatura radiologica in grado di ottenere immagini anato-miche volumetriche 3D sfruttando l’attenuazione che un fascio di raggi x (prodotto da un tubo radiogeno in-trinseco) subisce attraversando una sezione corporea.

PET (tomografia ad emissione di po-sitroni)Scanner tomografico che permette la rilevazione delle radiazioni emesse da particolari radioisotopi, fornendo immagini funzionali 3D della biodi-stribuzione del radiofarmaco sommi-nistrato.

RM (risonanza magnetica)Tecnica diagnostica che fornisce dettagliate immagini morfologiche del corpo umano utilizzando radio frequenze e campi magnetici, senza esporre il paziente a nessun tipo di radiazioni ionizzanti.

Apparecchiature multimodali (o ibride)Sistemi diagnostici che accoppiano apparecchiature e tecnologie dif-ferenti permettendo di abbinare le informazioni morfologiche a quelle funzionali; ad esempio: SPECT/CT, PET/CT, PET/RM.

Curatore scientifico:Gregorio Cosentino Presidente Associazione Scientifica Sanità Digitale

Con il contributo di:Salute digitale, verso la medicina personalizzata (Dr. Sergio Pillon), Chirurgia Robotica (Dr. Graziano Pernazza), Il ritorno al futuro dell’Intelligenza Artificiale (Dr. Salvatore Fregola), Georeferenziazione in Sanità (a cura del Geosmartcampus), Digital Pathology in Anatomia Patologica e Oncologia (Dott.ssa Anna Crescenzi e Dr. Roberto Virgili), Imaging multimodale (Dr. Antonio Di Lascio e Dr. Alfredo Palmieri), Le tecnologie digitali al servizio delle emergenze sanitarie (Dr. Emilio Meneschincheri).Glossario per le dieci parole chiave della Sanità Digitale: Dr. Sergio Pillon e Giancarlo De Leo Glossario per l’Imaging Multimodale: Dr. Antonio di Lascio e Dr. Alfredo Palmieri

Realizzato con il sostegno non condizionante di GeosmartcampusRealizzazione grafica a cura di I&B Italia